CN109355089A - 一种高含汞凝析油脱汞方法 - Google Patents

一种高含汞凝析油脱汞方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高含汞凝析油脱汞方法，采用低含汞气体在气提塔内将凝析油中汞气提出来，在气提塔底部设置重沸器使凝析油稳定和脱汞过程在同一塔内完成，采用增压冷却方法回收气提塔后气体中部分液烃降低烃损失率，20％～40％气提气脱汞后重新进入气提塔循环使用减少了气提气量。所述方法脱汞效率高，满足凝析油安全储存运输中汞含量要求，简化了工艺流程，降低了烃损失率及脱汞成本。

Description

一种高含汞凝析油脱汞方法
技术领域
本发明涉及凝析油脱汞工艺技术领域，尤其涉及一种高含汞凝析油脱汞方法。
背景技术
汞是具有持久性、生物累积性和生物扩大作用的有毒污染物。石油与天然气中普遍存在汞，其中凝析油中汞含量一般为10～3000μg/L。汞存在于凝析油开采、加工、储存和运输过程中，富集在设备及管线中从而腐蚀设备(尤其是低温铝制换热设备)及管线，危害操作人员身体健康。因此，脱除凝析油中汞含量对含汞气田安全开发具有重大意义。
目前，凝析油脱汞主要有化学吸附、化学沉淀、气提和膜分离等工艺，以化学吸附和气提脱汞工艺为主。化学吸附工艺流程简单，但游离水、固体颗粒及其它未知成分易使脱汞剂饱和失效，脱汞塔前需设置高精度的过滤设备，处理成本高。气提工艺将液相脱汞转化为气相脱汞，利用了气体脱汞的优势，但轻质组分(丙烷、丁烷等)易随气提气流出，烃损失率大，同时气体使用量大。
凝析油脱汞装置的设计目标是在降低凝析油中汞含量以保证凝析油安全储存运输的前提下，尽量降低脱汞运行成本。为了克服上述脱汞方法的不足，将凝析油稳定和气提脱汞工艺相结合，本发明开发了一种高含汞凝析油脱汞方法，在气提塔内将凝析油中汞转移至气体中，将液相脱汞转化为气相脱汞，气提塔后的气提气增压冷却后回收部分液烃，脱汞后的一部分气体重新进入气提塔循环使用，降低了烃损失率，减小了气提气需求量。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高含汞凝析油脱汞方法。所述方法在保证脱汞效率的前提下，简化了工艺流程，降低了脱汞成本，减小了烃损失率，减小了气提气需求量。
为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是一种高含汞凝析油脱汞方法，其特征在于一种高含汞凝析油脱汞方法，包括以下步骤：
步骤一：原料凝析油从气提塔上部进入，低含汞气提气从气提塔下部进入，在气提塔内凝析油与气提气逆向接触，凝析油中汞转移至气提气中，达到凝析油脱汞的目的；
步骤二：气提塔后的含汞气体经压缩机增压至400～800kPa，然后进入空冷器冷却至40～55℃，回收气液分离器分离的部分液烃；
步骤三：气液分离器分离的气相进入气液聚结器，气液分离器分离的液相和气液聚结器分离的液相与原料凝析油汇合后一起进入气提塔上部，减小烃损失率；
步骤四：气液聚结器后的气相进入气相脱汞塔脱汞后，60％～80％低含汞气体去燃料气系统，20％～40％低含汞气体与补充气提气汇合后一起进入气提塔下部，减少气提气量。
进一步的技术方案是，步骤一所述的气提塔底部设置重沸器，使凝析油稳定和气提脱汞过程在同一塔内完成。
进一步的技术方案是，步骤一所述的气提气为天然气，天然气在处理厂容易获得，脱汞后可进入燃料气系统燃烧使用。
进一步的技术方案是，步骤二所述的含汞气体经压缩机增压后压力为500～700kPa。
进一步的技术方案是，步骤二所述的含汞气体经空冷器冷却后温度为45～50℃。
进一步的技术方案是，步骤三所述的气液聚结器的技术指标为处理后气相中的液相含量低于10μg/m3，直径0.3μm以上固体颗粒的脱除效率达99.9％，气液聚结器后的气相温度高于其水露点5℃以上。
进一步的技术方案是，步骤四所述的气相脱汞塔后的65％气体重新进入气提塔循环使用，减小了气体使用量，35％气体进入燃料气系统燃烧利用。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种高含汞凝析油脱汞方法，与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
1、在气提塔底部设置重沸器使凝析油稳定和脱汞过程在同一塔内完成，简化了工艺流程，设备占地面积少，基建投资成本低；
2、气提塔后的气提气采用增压冷却后回收部分液烃，减小了烃损失率；
3、气相脱汞塔后的一部分气体重新进入气提塔循环使用，减小了气体使用量，另一部分气体进入燃料气系统燃烧利用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图1中：T11-气提塔、E11-重沸器、K11-压缩机、A11-空冷器、V11-气液分离器、V12-气液聚结器、T12-气相脱汞塔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1所示，原料凝析油和天然气组分和工况如下：
凝析油处理规模：2m3/h
原料凝析油压力：150kPa
原料凝析油温度：45℃
原料凝析油汞含量：1500μg/L
天然气总流量：144m3/h(标况)
天然气进料温度：30℃
气提塔理论塔板数：5块
气提塔操作压力：140kPa
原料凝析油及气提气组成：见表1和表2
表1原料凝析油组成
组成 N<sub>2</sub> CO<sub>2</sub> C<sub>1</sub> C<sub>2</sub> C<sub>3</sub> iC<sub>4</sub> nC<sub>4</sub> iC<sub>5</sub> nC<sub>5</sub> C<sub>6</sub>
mol％ 0.01 0.08 2.76 2.11 2.00 1.19 2.67 2.38 2.20 7.13
组成 C<sub>7</sub> C<sub>8</sub> C<sub>9</sub> C<sub>10</sub> C<sub>11</sub> C<sub>12</sub> C<sub>13</sub> C<sub>14</sub> C<sub>15</sub> C<sub>16</sub>
mol％ 17.71 20.81 11.22 7.43 5.21 4.30 3.45 3.12 2.58 1.65
表2天然气组成
组成 N<sub>2</sub> CO<sub>2</sub> C<sub>1</sub> C<sub>2</sub> C<sub>3</sub> iC<sub>4</sub> nC<sub>4</sub> C<sub>7</sub> C<sub>8</sub>
mol％ 0.58 0.69 98.09 0.53 0.04 0.01 0.01 0.02 0.01
如图1所示，本发明公开了一种高含汞凝析油脱汞方法，原料凝析油(150kPa，45℃)从气提塔T11上部进入，天然气(150kPa，30℃)从气提塔T11下部进入，凝析油与天然气在气提塔T11内逆向接触，凝析油中的一部分汞转移至天然气中并随之流出，达到脱除凝析油中汞的目的，调节重沸器温度保证凝析油饱和蒸气压满足要求，稳定后的低含汞凝析油(120kPa，78.53℃)去凝析油储存装置。气提塔T11后的含汞天然气(110kPa，42.12℃)先经过压缩机K11增压，增压后的含汞天然气(400kPa，119.5℃)进入空冷器A11空冷，空冷后的天然气(390kPa，40℃)进入气液分离器V11分离部分液烃。气液分离器V11的气相(390kPa，40℃)进入气液聚结器V12深度脱除液相，使含汞天然气中的液相含量低于10μg/m3，气液聚结器V12的液相和气液分离器V11的液相(390kPa，40℃)与原料凝析油(150kPa，45℃)汇合后一起进入气提塔T11上部。气液聚结器V12的含汞天然气(390kPa，40℃)进入气相脱汞塔T12以降低天然气中汞含量，气相脱汞塔T12后的一部分低含汞天然气(48m3/h，390kPa，40℃)去燃料气系统，另一部分低含汞天然气(96m3/h，390kPa，40℃)与补充天然气(48m3/h，150kPa，30℃)汇合后一起进入气提塔T11下部。
本发明提出的一种高含汞凝析油脱汞方法与现有凝析油脱汞工艺相比，将稳定和气提脱汞流程相结合，工艺流程更简单，能将凝析油中汞含量从1500μg/L降低至89.09μg/L，脱汞效率达94.06％，烃损失率为2.48％(降低了5.98％)，气体使用量仅为48m3/h(凝析油处理量为2m3/h)。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种高含汞凝析油脱汞方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：原料凝析油从气提塔上部进入，低含汞气提气从气提塔下部进入，在气提塔内凝析油与气提气逆向接触，凝析油中汞转移至气提气中，达到凝析油脱汞的目的；
步骤二：气提塔后的含汞气体经压缩机增压至400～800kPa，然后进入空冷器冷却至40～55℃，回收气液分离器分离的部分液烃；
步骤三：气液分离器分离的气相进入气液聚结器，气液分离器分离的液相和气液聚结器分离的液相与原料凝析油汇合后一起进入气提塔上部，减小烃损失率；
步骤四：气液聚结器后的气相进入气相脱汞塔脱汞后，60％～80％低含汞气体去燃料气系统，20％～40％低含汞气体与补充气提气汇合后一起进入气提塔下部，减少气提气量。
2.根据权利要求1所述的一种高含汞凝析油脱汞方法，其特征在于：步骤一所述的气提塔底部设置重沸器，使凝析油稳定和气提脱汞过程在同一塔内完成。
3.根据权利要求1所述的一种高含汞凝析油脱汞方法，其特征在于：步骤一所述的气提气为天然气。
4.根据权利要求1所述的一种高含汞凝析油脱汞方法，其特征在于：步骤二所述的含汞气体经压缩机增压后压力为500～700kPa。
5.根据权利要求1所述的一种高含汞凝析油脱汞方法，其特征在于：步骤二所述的含汞气体经空冷器冷却后温度为45～50℃。
6.根据权利要求1所述的一种高含汞凝析油脱汞方法，其特征在于：步骤三所述的气液聚结器的技术指标为处理后气相中的液相含量低于10μg/m3，直径0.3μm以上固体颗粒的脱除效率达99.9％，气液聚结器后的气相温度高于其水露点5℃以上。
7.根据权利要求1所述的一种高含汞凝析油脱汞方法，其特征在于：步骤四所述的气相脱汞塔后的65％气体重新进入气提塔循环使用，减小了气体使用量，另一部分35％气体进入燃料气系统燃烧利用。
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